【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法及系統。
技術介紹
1、輸變電設備的狀態檢修是保障電網安全運行的重要措施。通過在線監測和帶電檢測技術，能夠實時或定期獲取設備的狀態信息。這些數據結合歷史記錄和預防性試驗，能夠準確識別設備異常，對其運行狀態進行全面評估，并據此進行針對性的檢修。
2、變壓器作為電網中最關鍵且昂貴的設備之一，其故障可能帶來巨大的經濟損失和停電風險。因此，如何有效監測變壓器的運行狀態不僅是電力部門關注的重點，也是學術界的研究熱點。由于變壓器結構復雜、部件眾多，不同的故障形式需要針對性地開發多種在線監測手段。
3、通過應用這些監測技術，電力部門能夠更好地掌握變壓器的狀態，預防嚴重故障的發生，并合理安排檢修工作，確保電網的安全運行和設備的高效管理。
4、準確評估變壓器狀態并合理應用在線監測技術是電力部門面臨的重大挑戰，也是當前的研究熱點。通過總結變壓器狀態評估的研究成果和在線監測的實際應用，發現存在以下主要問題：
5、1.盡管已有多種變壓器狀態評估模型被開發，但由于各種局限性，能夠在實際中應用的模型仍然很少。此外，現有的故障診斷方法大多基于離線的溶解氣體數據，忽略了數據的時間變化趨勢，未能充分利用在線監測的數據。
6、2.在線監測裝置本身也是電力設備的一部分，在進行輸變電設備智能化改造時，其配置和規劃需要合理設計。同時，監測裝置投入使用后，如何安排其運行和維護也是電力部門亟待解決的問題。
7、因此，準確評估變壓器的狀態
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術存在問題，提供一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法及系統。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案是：一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，通過采集變壓器狀態監測變量，結合主客觀賦權法、lstm神經網絡模型實現配電變壓器運行健康狀態監測。
3、在本專利技術一實施例中，所述變壓器狀態監測變量包括變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3；其中，
4、變壓器油溶解氣體變量x1中包括ch4含量x11、c2h4含量x12、co含量x13、co2含量x14、h2含量x15、c2h6含量x16；
5、電氣特性變量x2中包括鐵芯電流x21、繞組直流電阻不平衡率x22、繞組吸收比x23、繞組介損x24；
6、絕緣油特性變量x3中包括油中微水x31、油介損x32。
7、在本專利技術一實施例中，通過主客觀賦權法即主觀賦權與客觀賦權相結合，對變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3中的各指標進行加權處理。
8、在本專利技術一實施例中，對于變壓器油溶解氣體變量x1進行主觀賦權具體實現如下：
9、構建變壓器油溶解氣體變量x1不同溶解氣體的判斷矩陣，將判斷矩陣的每一列進行歸一化處理：
10、
11、將歸一化后的矩陣的每一行求和：
12、
13、將行和向量v歸一化，得到權重向量w：
14、
15、其中，aij表示表示第j個指標的第i個樣本值，bij表示aij歸一化后的數值，vi表示將第i行bij的值求和后得到的總和，表示為向量vi歸一化后得到的權重值。
16、在本專利技術一實施例中，對于變壓器油溶解氣體變量x1進行客觀賦權采用熵增法進行，具體實現如下：
17、將數據進行歸一化處理，以消除量綱影響
18、
19、其中，xij表示第j個指標的第i個樣本值，xij表示歸一化后的值，xjmax表示第j個指標的最大值，xjmin表示第j個指標的最小值；
20、計算概率
21、
22、其中，m是樣本數量，xij是歸一化后的第j個指標的第i個樣本值；
23、計算熵值
24、
25、當pij＝0時，定義pij?lnpij＝0；
26、計算差異系數
27、di＝1-ei
28、計算客觀權重
29、
30、上式求解6種氣體的差異系數之和。
31、在本專利技術一實施例中，通過主客觀賦權法，對變壓器油溶解氣體變量x1不同溶解氣體成分進行加權處理的主客觀綜合賦權計算公式如下：
32、
33、其中為主觀賦值權重，為客觀賦值權重，wi為最終權重結果。
34、在本專利技術一實施例中，采用lstm神經網絡模型實現配電變壓器運行健康狀態監測，具體實現如下：
35、基于m個歷史樣本，每個樣本包括三個特征變量即變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3；
36、lstm神經網絡模型的輸入矩陣即為
37、
38、其中，xij表示第j個指標的第i個樣本值；
39、目標輸出y是變壓器的狀態，從0-10分別表示變壓器的健康程度；
40、輸出向量矩陣為
41、
42、其中，yi表示第i個歷史樣本經過lstm預測后輸出的變壓器狀態量，i∈[1，m]。
43、在本專利技術一實施例中，lstm神經網絡模型具體結構如下：
44、(1)輸入層
45、每個樣本有3個特征，輸入層的輸出就是輸入特征向量xi：
46、
47、(2)隱藏層
48、隱藏層執行線性變換，然后應用激活函數；假設第k層有h個神經元，則第k層的計算公式為
49、
50、其中wk為權重矩陣，bk為偏置向量，為上一層的線性輸出，為第k-1個輸入向量；
51、然后應用激活函數relu得到激活后的輸出
52、
53、其中為激活后的輸出；
54、(3)輸出層
55、輸出層為單個節點，輸出為：
56、
57、其中，wl為輸出層的權重矩陣，bl為輸出層的偏置向量，為對第i個樣本的預測值；
58、(4)損失函數
59、采用均方誤差mse作為損失函數，對于n個樣本，損失函數定義為：
60、
61、根據輸出的結果確定變壓器運行健康狀態。
62、在本專利技術一實施例中，基于變壓器運行健康狀態，執行以下操作：
63、1)當時，正常狀態，狀態量處于穩定且在規程規定的警示值、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，通過采集變壓器狀態監測變量，結合主客觀賦權法、LSTM神經網絡模型實現配電變壓器運行健康狀態監測。
2.根據權利要求1所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，所述變壓器狀態監測變量包括變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3；其中，
3.根據權利要求2所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，通過主客觀賦權法即主觀賦權與客觀賦權相結合，對變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3中的各指標進行加權處理。
4.根據權利要求3所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法及系統，其特征在于，對于變壓器油溶解氣體變量x1進行主觀賦權具體實現如下：
5.根據權利要求4所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，對于變壓器油溶解氣體變量x1進行客觀賦權采用熵增法進行，具體實現如下：
6.根據權利要求5所述的一種
7.根據權利要求1所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，采用LSTM神經網絡模型實現配電變壓器運行健康狀態監測，具體實現如下：
8.根據權利要求7所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，LSTM神經網絡模型具體結構如下：
9.根據權利要求8所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，基于變壓器運行健康狀態，執行以下操作：
10.一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測系統，其特征在于，執行如權利要求1-9任一所述方法步驟，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，通過采集變壓器狀態監測變量，結合主客觀賦權法、lstm神經網絡模型實現配電變壓器運行健康狀態監測。
2.根據權利要求1所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，所述變壓器狀態監測變量包括變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3；其中，
3.根據權利要求2所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征在于，通過主客觀賦權法即主觀賦權與客觀賦權相結合，對變壓器油溶解氣體變量x1、電氣特性變量x2、絕緣油特性變量x3中的各指標進行加權處理。
4.根據權利要求3所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法及系統，其特征在于，對于變壓器油溶解氣體變量x1進行主觀賦權具體實現如下：
5.根據權利要求4所述的一種基于配電房經濟運行控制裝置的配電變壓器狀態監測方法，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉毅榕，陳祥偉，黃毅標，倪瑋銘，朱龍洋，張凱博，林雪倩，張君琦，溫曉強，王兆麟，許文宣，陳雄，高瑞鑫，楊雨昕，邵云婷，胡韻婷，沈俊鈴，吳知杰，王平，陳建華，李響，
申請(專利權)人：國網福建省電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。